国家能源集团铁路调度信息系统总体设计与应用

国家能源集团是集煤炭、电力、铁路、港口、化工等全产业链业务,以产运销一体化经营为特色的特大型能源企业,铁路运输是国家能源集团产运销一体化经营中的纽带环节,与上下游单位、专业关联密切,其业务特点有别于国家铁路和其他以单一运输服务为主体的铁路运输运营机构。调度信息系统的建设既要立足于铁路运输,又要服务于国家能源集团产运销一体化大局,在满足铁路运输生产需要、提高调度指挥效能的基础上,为铁路运输周边相关各单位及部门提供紧密协作的信息化平台。基于国家能源集团的总体数字化战略规划和铁路运输组织特点,调度信息系统以营销为导向、计划为龙头,综合运用线路、车站、机车、车辆、人员等运力资源,实现集团总部、铁路公司、站段三级运输组织机构的调度指挥纵向一体化,以及车务、机务、车辆、货运、营销等各专业工种的调度指挥横向一体化,同时协同联动销售、煤源、港口、沿线电厂的生产组织流程,提升国家能源集团铁路网“一盘棋”智能化组织水平,助力产运销一体化发展。     

国家能源集团铁路调度信息系统运维管理平台研究

铁路调度信息系统运维管理平台主要研究对铁路调度信息系统中各类软硬件设备集中管理及监控的技术,实现铁路调度信息系统运营维护管理过程中的状态监视、拓扑展示、告警管理、性能管理、趋势分析及权限管理等功能。通过动态模块化组装、故障精准定位、故障预警等关键技术的研究,提出运维管理平台架构,具有模块化定制、动态化部署、轻量级运行的优点,可以满足对网络设备、服务器、存储设备、终端、信息安全设备、云平台等各类软硬件设备的集中管理及监控的需求,实现7×24小时不间断检测各软硬件设备运行情况监测,及时发现故障,并通过短信、Email、声音提示报告给运维管理人员,达到指导运维管理人员快速定位故障、及时处理故障,避免重大事故发生的目的。     

国家能源集团铁路调度信息系统接口平台设计与实现

铁路调度系统支撑着铁路运输组织和生产管理高效有序的开展,调度系统的接口平台实现系统与外部系统的信息交互。研究新一代调度系统接口平台的设计与开发,在架构上采用Spring Boot分布式软件架构,构建若干个独立、解耦的输入接口微服务以从外部系统获取数据、输出接口微服务以向外部系统提供数据,在接口方式上采用RESTful、Web Service、Rabbit MQ消息、FTP文件传输和共享数据库等多种技术以适应不同接口在数据流向、数据类型、数据量大小、交互时机上的多样性。该接口平台在国家能源集团铁路进行了现场试验和开通应用,实现了调度系统与来自国家能源集团办公网和不同生产专网的诸多外部系统的交互,满足了业务模块对外部信息交互的需求,取得了良好的应用效果。     

基于国家能源集团铁路调度信息系统的智慧货场应用探讨

随着物联网、大数据、云计算等新兴信息技术的高速发展,国内外在物流智能化、物流智慧化方面发展迅速。基于国家能源集团铁路调度信息系统,国能朔黄铁路公司现阶段已实现对货运业务的信息化管理,然而对于货场的管理还是采用以人工作业模式为主的物流平台,影响了整体运输效率。因此,有必要将货场纳入国家能源集团铁路调度信息系统中管理。针对智慧货场的业务需求,利用数据可视化、音视频处理、边缘计算等关键技术,提出智慧货场建设的总体架构,设计货场智慧可视化、货场作业智慧分析、货场作业人员智慧管控等多个系统,以期推进朔黄铁路货场的智能化发展。该智慧货场平台充分利用国内新兴智能技术,通过卡控物流的源头与末端,保障生产安全,提高物流系统效率,为国家能源集团铁路物流智能化发展提供参考。     

国家能源集团铁路调度系统在朔黄铁路的应用

智能调度系统的应用是实现重载铁路高质量发展的重要途径,研究从结构组成、使用模块、功能实现、数据应用等方面,阐述国家能源集团铁路调度系统的总体概况,基于国家能源集团铁路调度系统在朔黄铁路试运行效果,从与CTC3.0系统的信息交互、现车核对、运营维护等方面,分析国家能源集团铁路调度系统在朔黄铁路应用中存在的问题,提出具体解决措施,即:与CTC3.0系统制定新的接口协议、补充改进全线AEI设备、做好天窗施工同步方案、数据深度应用。同时,阐述国家能源集团铁路调度系统在技术站自动化控制、计划编制自动化、管理决策功能实现等方面的深化研究,以满足朔黄铁路安全生产需求,提高货物列车运输效能,进一步提升国家能源集团铁路调度系统在朔黄铁路的应用价值。     

国家能源集团铁路调度系统网络安全等级保护技术研究

网络安全等级保护是国家信息安全保障的基本制度,国家能源集团铁路调度系统遵循网络安全等级保护的相关要求,以“一个中心,三重防护”体系为基础,把安全计算环境、安全网络边界和安全通信网络作为网络安全防护重点,构建网络安全管理中心。结合信息安全技术网络安全等级保护基本要求,重点分析网络安全等级保护发展及现状,围绕国家能源集团铁路调度系统网络安全保护技术研究,以网络安全总体框架和网络安全系统的关键技术为切入点,详细介绍了国家能源集团铁路调度系统网络安全等级保护的重点,对系统网络安全防护体系的三层保障机制进行阐述,并在此基础上对铁路调度系统的网络安全系统部署及应用进行了说明,为相关信息化系统搭建网络安全等级保护体系提供参考。     

基于铁路数据服务平台的电务大数据智能运维技术研究与应用

电务智能运维作为智能高速铁路技术的重要组成部分,对确保高速铁路运营安全、运营领域降本增效具有重大意义。基于电务专业系统发展趋势与应用需求,通过分析信号、通信专业数据概况,明确研究与应用电务大数据智能运维技术的必要性,提出“平台+应用”的电务大数据智能运维总体技术架构及数据采集与共享架构,介绍共享压缩算法应用的理论依据与验证结果,阐述设备综合监测、全寿命周期管理、故障智能诊断、运维综合分析、作业全程卡控、应急调度指挥、设备PHM健康管理、通信信号一体化分析等各项应用功能,并总结应用创新性,发挥提升铁路电务管理的智能化水平、促进铁路电务技术装备创新发展的积极作用。     

国家能源集团铁路综合调度系统权限管理技术研究与应用

国家能源集团铁路综合调度系统具备完善的权限管理体系,既能有效杜绝超出岗位权限的操作发生,又能根据运输组织职责划分变化灵活适配相关岗位功能权限,为国家能源集团三级运输组织职能的变化和发展提供保障。权限管理系统基于RBAC权限模型,针对国家能源集团下属3个铁路分公司不同的组织机构及其相关的职能和业务需求,设计针对用户-角色、用户-组织机构、用户-岗位、用户-班组、用户-数据、用户-操作的权限体系,优化系统管理人员的工作流程,提升其工作效率,同时系统采用Shiro框架进行权限认证授权,针对不同业务模块、不同岗位、不同分公司及非集团内部公司的外部公司等,采用不同的授权方式及权限卡控,更好保证了系统权限的灵活性和精准性。     

面向国家能源集团铁路业务系统的数据治理平台

铁路业务系统在有效支撑运输生产的同时,积累了大量的生产过程数据,如何将这些数据合理的存储,并有效提升数据的可利用能力,充分挖掘数据价值,以满足铁路智能化应用需求,是铁路运输企业一项重要的课题。提出一种数据平台体系的建设方法,将大数据、数据治理和数据可视化等技术方法与数据仓库有效融合,构建集数据获取、数据治理、数据存储、数据安全、数据监控、数据共享等功能的数据资源管理模型与架构,实现数据集成、数据资产提纯和数据服务化等功能。同时,针对接入的国家能源集团铁路调度信息系统等业务系统数据,依托平台的数据标准化服务,生成高价值、高可用指标数据,形成铁路企业数据资产,助力企业基于“数据驱动”的智慧化转型。     

国家能源集团铁路车辆调度系统研究

铁路车辆是铁路运输的重要装备,对车辆的精准调度可以有效提高运输能力、加速车辆使用效率、降低车辆使用成本。通过研究新一代铁路车辆调度系统的设计与开发,采用B/S结构、Vue框架、SpringBoot分布式软件架构、RabbitMQ和RestFul数据交互方式,构建一套完善的基于SOA的车辆调度系统,实现车辆调度指挥、运用管理的数字化和自动化,与HMIS、车号识别等系统交互实现车务和车辆专业的深度共享和流程再造,与现车系统、车流系统交互实现车站现在车、在途车辆分布以及车流推算等功能。铁路车辆调度系统在国家能源集团铁路进行现场试验和开通应用,实现了国家能源集团车辆调度指挥和车辆运用管理,满足了国家能源集团对车辆资源精准调度和规范化管理的需求,取得了良好的应用效果。     

基于国家能源集团铁路调度系统的防冻车预警研究

通过加快车辆周转、缩短重车在途时间能够有效预防冬季煤炭运输中产生冻车。基于国家能源集团铁路调度系统数据的关联关系,梳理铁路运输过程中各时间节点的关系,分析了防冻车预警功能的需求,从装车作业业务流程与列车运行相关联的角度出发,提出对重车管内总时间与重车在装车站或中转站停留时间进行双重实时卡控的防冻车预警办法。论述了预警系统的流程设计、预警时间标准值的确定方法及预警界面设计,对基于该设计方法开发完成的包神铁路集团防冻车预警系统的功能和应用情况进行分析,系统实现了重车信息的实时追踪预警,对加快重车周转、预防冻车效果明显,且极大地提高了调度工作效率,证明了预警办法的可行性。     

基于GPR的国家能源集团铁路调度日班计划智能评价方法研究

国家能源集团铁路是围绕“晋陕蒙”煤炭生产基地的环形辐射铁路运输网络和“神朔—朔黄”西煤东运大通道,为实现挖潜提效,国家能源集团铁路谋求调度日班计划编制智能化,目前调度评价体系缺失,建立调度日班计划智能评价方法,可以促进国家能源集团铁路调度日班计划自动化和智能化编制,有利于提升铁路运输组织与调度指挥效能。探讨国家能源集团铁路调度日班计划评价指标,智能评价基本概念,高斯过程回归(GPR)机器学习模型的原理,建立基于GPR的国家能源集团铁路调度日班计划智能评价方法,基于GPR的智能评价流程,主要包括学习样本获取、GPR模型训练和智能评价结果输出,重点论述GPR模型训练的算法步骤。通过对历史评估结果的学习,在经验认知的基础上达成对新计划的自动化评价。以包神铁路公司为例,验证了所建智能评价模型的可行性。     

基于微服务架构的国家能源集团铁路货运营销与调度系统研究

目前,针对货运营销与货运调度业务,国家能源集团各业务部门分别建设多个独立子系统进行管理,存在业务规则不一致、功能复杂冗余、信息共享难等问题。针对国家能源集团铁路货运的运营特点,基于微服务架构思想,结合Spring Boot和Vue等信息技术,设计实现集日计划管理、运单管理、货运作业单管理、货运制票管理等业务为一体的铁路货运营销与调度系统。该系统已成功应用于国家能源集团铁路,使用效果良好,各项关键技术均得到了现场验证。通过该系统各专业生产及管理人员可及时、准确、全面了解和掌握国家能源集团铁路货运营销与货运调度情况,消除了不同岗位间重复工作和线下人工摸排联络的问题,有效提高数据共享、业务协同能力,进而提升整体运输效率。     

基于大数据技术的重载铁路电务专业智能运维数据汇集及共享方法研究

为解决重载铁路通信、信号专业运维数据管理较为分散、集成整合困难、数据标准不统一等问题,满足电务专业数据互联互通及共享需求,提出一种重载铁路电务专业数据汇集及共享架构方案。该方案基于智能大脑平台提供的基础数据服务资源,利用分布式消息队列、RESTful接口等多种大数据汇集、共享相关接口技术,根据多源数据在应用层面的不同实时性要求,通过设计提出数据采集、共享一体化总线的架构形式,形成通信、信号专业数据的标准化的采集共享流程。此外,根据电务专业多种类型数据在汇集与共享中的实际情况及电务智能运维应用相关数据需求,基于流式数据处理方式,利用大数据生态组件实现电务专业数据的校验、清洗、治理等服务,并定制化实现数据存储、分析、可视化等服务功能,为电务智能运维应用的开展提供支撑。     

面向智能城际铁路的大数据服务架构及数据交互设计

近年来,智能城际铁路成为城际间轨道交通新的发展方向,城际铁路智能化水平得到了一定提升。建设智能化城际铁路,需围绕城际铁路全专业领域开展典型应用设计,并基于各专业丰富的数据资源,实现核心业务的深度融合,打破专业间的数据孤岛,真正实现跨制式、跨层级、跨区域的数据互联互通。在分析智能城际铁路数据服务需求的基础上,采用“平台+应用”的模式,给出智能城际铁路数据服务架构设计。通过利用“湖仓一体”的数据存储技术,设计提出城际铁路智能化的数据架构,基于智能城际铁路云脑平台,构建典型应用间的数据交互设计,形成智能城际铁路大数据服务体系,并根据典型应用的使用特点,设计应用间数据交互共享流程,为城际铁路智能化应用的建设提供数据支撑。     

我国铁路标准化调度所建设的思考

根据标准化调度所建设现状,分析存在的问题,提出强化职工安全意识教育,深化安全专项整治工作,继续推进标准化调度所建设,做好旅客列车安全正点工作,加强施工组织、确保施工安全,加强非正常情况下的应急处置和做好职工业务培训等有关发展建议。     

铁路调度系统通讯传输的数据安全

目前很多信息系统的数据要通过网络进行传输,为提高系统数据的安全性,在分析数据传输存在问题的基础上,论述了数据传输的保护方法,重点介绍了铁路调度系统中采用的不对称加解密算法,并举例说明其在实际中的应用和安全保密作用。     

BIM技术在国家能源集团铁路CTC中心机房的应用研究

BIM技术在我国铁路建设领域发挥着日益重要的作用,相较于传统CAD平面图纸施工而言,BIM技术可贯穿于工程项目全生命周期内,通过不同阶段项目管理,能够最大化实现建设项目的功能。在铁路工程中,铁路CTC中心机房建设更加依靠BIM模型实现其参数化设计,结合国家能源集团神池南CTC中心机房建设过程,基于设计深化、场地布置、管线优化、指导施工等方面,分析BIM技术在施工全过程的应用点及创新点。通过BIM技术引入多专业协作施工,利用BIM模型进行设计深化,有效解决场地布置局限性,助力国家能源集团神池南CTC中心机房快速高质量建成。同时,基于BIM模型可视化特点和碰撞检查功能,施工前通过虚拟建造合理规划施工布局及管线敷设工艺,从而正向指导施工,为项目建设提质增效。     

铁路信息系统指标权重评价研究

在评价铁路信息系统指标权重时,为了克服传统层次分析方法的局限性,提出在专家打分法的基础上,对传统的评分数据进行聚类分析,运用加权欧氏距离的聚类理论,剔除差异最大的评分,综合应用层次分析法和加权平均型综合函数,得出评价指标的权重,从而提高评价结果的可靠性和准确性,增强重要评价指标对评价结果的影响力。最后,通过实例验证该方法的合理性和可靠性。     

中老铁路信息系统跨国互联互通关键技术研究

中老铁路信息系统的跨境互联互通是实现“一带一路”面向南亚、东南亚建设基础设施互联互通的重要组成部分。结合两国国情、路情与轨道交通发展实际情况,充分借鉴国内外铁路建设经验,以确保数据传输和访问的实时性、准确性和安全性为原则,遵循平台+应用和全方位网络安全防护的设计理念,构建信息中心系统外网云平台,实现万象调度中心和国铁集团外部服务网之间的互联,并在互联网上为客户提供货运营销服务。中老铁路跨国互联互通不仅在技术上实现了业务需求,同时提出了全方位的系统安全方案,制定了明确的网络安全方针、策略,建立了完整的网络安全框架,为今后的国际铁路跨国互联互通建设提供参考。